(57)【要約】【課題】より均一な照明が得られるシャッター機能付き液晶表示装置を提供すること。【解決手段】本発明に係るシャッター機能付き液晶表示装置１００は、設置面１０６に対し離間した位置に設けられる透過型液晶表示装置１０１と、前記透過型液晶表示装置１０１の前記設置面１０６側に設けられ、少なくとも透明状態と不透明状態とを切り替え可能な液晶シャッター１０２と、前記液晶シャッター１０２の前記設置面１０６側に設けられ、前記液晶シャッター１０２の周縁部に沿って配置された光源１０３と、前記光源１０３を取り囲むとともに内側が開口している反射面１４１を有する反射部材１０４と、を有し、前記反射面１４１は、前記液晶シャッター１０２の前記設置面１０６側の面に垂直な断面において、前記液晶シャッター１０２の前記設置面１０６側の面に対し傾斜した面１４２，１４４を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面に対し離間した位置に設けられる透過型の液晶表示装置と、
前記液晶表示装置の前記設置面側に設けられ、少なくとも透明状態と不透明状態とに切り替え可能な液晶シャッターと、
前記液晶シャッターの前記設置面側に設けられ、前記液晶シャッターの周縁部に沿って配置された光源と、
前記光源を取り囲むとともに内側が開口している反射面を有する反射部材と、
を有し、
前記反射面は、前記液晶シャッターの前記設置面側の面に垂直な断面において、前記液晶シャッターの前記設置面側の面に対し傾斜した面を含む
ことを特徴とするシャッター機能付き液晶表示装置。
【請求項２】
前記傾斜した面は、内側から外側に向うにつれて、前記液晶シャッターの前記設置面側の面から垂直な方向に遠ざかるように傾斜していることを特徴とする請求項１記載のシャッター機能付き液晶表示装置。
【請求項３】
前記傾斜した面は、内側から外側に向うにつれて、前記液晶シャッターの前記設置面側の面から垂直な方向に近づくように傾斜していることを特徴とする請求項１記載のシャッター機能付き液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射面は、
前記光源の外側に配置される外側反射面と、
前記光源より前記液晶シャッターに近い側に配置され、内側から外側に向うにつれて、前記液晶シャッターの前記設置面側の面から垂直な方向に遠ざかるように傾斜している近側反射面と、
前記光源より前記設置面に近い側に配置され、内側から外側に向うにつれて、前記液晶シャッターの前記設置面側の面から垂直な方向に近づくように傾斜している遠側傾斜面と、
を有することを特徴とする請求項１記載のシャッター機能付き液晶表示装置。
【請求項５】
前記反射面は、
前記光源の外側に配置される外側反射面と、
前記光源より前記液晶シャッターに近い側に配置され、前記外側反射面と略垂直である近側反射面と、
前記光源より前記設置面に近い側に配置され、前記外側反射面と略垂直である遠側反射面と、
を有し、
前記近側反射面及び遠側反射面は、内側から外側に向うにつれて、前記液晶シャッターの前記設置面側の面から垂直な方向に遠ざかるように傾斜している
ことを特徴とする請求項１記載のシャッター機能付き液晶表示装置。
【請求項６】
前記反射面は、
前記光源の外側に配置される外側反射面と、
前記光源より前記液晶シャッターに近い側に配置され、前記外側反射面と略垂直である近側反射面と、
前記光源より前記設置面に近い側に配置され、前記外側反射面と略垂直である遠側反射面と、
を有し、
前記近側反射面及び遠側反射面は、内側から外側に向うにつれて、前記液晶シャッターの前記設置面側の面から垂直な方向に近づくように傾斜している
ことを特徴とする請求項１記載のシャッター機能付き液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッター機能付き液晶表示装置に関し、特に、より均一な照明が得られるシャッター機能付き液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているように、シャッター機能付き液晶表示装置が知られている。これは、透過型液晶表示装置の背面に、液晶シャッターと呼ばれる、透明な状態と、白濁した不透明な状態とを電界印加の有無により切り替えることのできるスクリーンを配置したものである。かかるシャッター機能付き液晶表示装置を意匠を施した設置面上に設置すると、液晶シャッターが不透明な状態では透過型液晶表示装置の画面のみが視認でき、液晶シャッターが透明な状態では透過型液晶表示装置を通して設置面の意匠が視認できることになり、斬新な視覚表現を提供できる。
【０００３】
このようなシャッター機能付き液晶表示装置において、液晶シャッターの背面の周縁部に沿って、冷陰極管等の光源と、該光源を取り囲み、内側が開口している反射面を有する反射部材を配置する試みがなされている。図７はそのような従来のシャッター機能付き液晶表示装置４００の構造を示す断面図である。シャッター機能付き液晶表示装置４００は、透過型液晶表示装置４０１、液晶シャッター４０２、冷陰極管４０３及び反射部材４０４が枠４０５に取り付けられた構造である。そして、枠４０５が設置面４０６に固定される。設置面４０６は、意匠が施された意匠面４６１を有している。
【０００４】
かかるシャッター機能付き液晶表示装置４００では、図示するように、反射部材４０４が有する反射面４４１は、近側反射面４４２、外側反射面４４３及び遠側反射面４４４からなる。そして、外側反射面４４３は液晶シャッター４０２の設置面４０６側の面と垂直に、近側反射面４４２及び遠側反射面４４４は、液晶シャッター４０２の設置面４０６側の面と平行になっている。
【特許文献１】特開２００５−６５７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図７に示す従来のシャッター機能付き液晶表示装置４００では、画面の周辺部は冷陰極管４０３からの光線を受け明るいが、画面中央部は相対的に暗いため、画面全体での明るさが均一でないという問題が生じていた。
【０００６】
本発明はかかる観点に鑑みてなされたものであって、その目的は、より均一な照明が得られるシャッター機能付き液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本出願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【０００８】
（１）設置面に対し離間した位置に設けられる透過型の液晶表示装置と、前記液晶表示装置の前記設置面側に設けられ、少なくとも透明状態と不透明状態とを切り替え可能な液晶シャッターと、前記液晶シャッターの前記設置面側に設けられ、前記液晶シャッターの周縁部に沿って配置された光源と、前記光源を取り囲むとともに内側が開口している反射面を有する反射部材と、を有し、前記反射面は、前記液晶シャッターの前記設置面側の面に垂直な断面において、前記液晶シャッターの前記設置面側の面に対し傾斜した面を含むことを特徴とするシャッター機能付き液晶表示装置。
【０００９】
（２）（１）において、前記傾斜した面は、内側から外側に向うにつれて、前記液晶シャッターの前記設置面側の面から垂直な方向に遠ざかるように傾斜していることを特徴とするシャッター機能付き液晶表示装置。
【００１０】
（３）（１）において、前記傾斜した面は、内側から外側に向うにつれて、前記液晶シャッターの前記設置面側の面から垂直な方向に近づくように傾斜していることを特徴とするシャッター機能付き液晶表示装置。
【００１１】
（４）（１）において、前記反射面は、前記光源の外側に配置される外側反射面と、前記光源より前記液晶シャッターに近い側に配置され、内側から外側に向うにつれて、前記液晶シャッターの前記設置面側の面から垂直な方向に遠ざかるように傾斜している近側反射面と、前記光源より前記設置面に近い側に配置され、内側から外側に向うにつれて、前記液晶シャッターの前記設置面側の面から垂直な方向に近づくように傾斜している遠側傾斜面と、を有することを特徴とするシャッター機能付き液晶表示装置。
【００１２】
（５）（１）において、前記反射面は、前記光源の外側に配置される外側反射面と、前記光源より前記液晶シャッターに近い側に配置され、前記外側反射面と略垂直である近側反射面と、前記光源より前記設置面に近い側に配置され、前記外側反射面と略垂直である遠側反射面と、を有し、前記近側反射面及び遠側反射面は、内側から外側に向うにつれて、前記液晶シャッターの前記設置面側の面から垂直な方向に遠ざかるように傾斜していることを特徴とするシャッター機能付き液晶表示装置。
【００１３】
（６）（１）において、前記反射面は、前記光源の外側に配置される外側反射面と、前記光源より前記液晶シャッターに近い側に配置され、前記外側反射面と略垂直である近側反射面と、前記光源より前記設置面に近い側に配置され、前記外側反射面と略垂直である遠側反射面と、を有し、前記近側反射面及び遠側反射面は、内側から外側に向うにつれて、前記液晶シャッターの前記設置面側の面から垂直な方向に近づくように傾斜していることを特徴とするシャッター機能付き液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１４】
以上の本出願において開示される発明によれば、より均一な照明が得られるシャッター機能付き液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の好適な第１の実施形態を図１及び図２を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係るシャッター機能付き液晶表示装置１００の構造を示す断面図である。
【００１７】
シャッター機能付き液晶表示装置１００は、前述した従来のシャッター機能付き液晶表示装置４００とほぼ同様の構造をしている。すなわち、設置面１０６から離間して透過型液晶表示装置１０１が設けられ、その設置面１０６側に液晶シャッター１０２、さらにその設置面１０６側に、液晶シャッター１０２の周縁部に沿って光源である冷陰極管１０３と、冷陰極管１０３を取り囲むとともに内側が開口している反射面１４１を有する反射部材１０４が設けられている。そして、各部材は枠１０５に取り付けられ、枠１０５が設置面１０６に固定されるようになっている。
【００１８】
設置面１０６は、意匠を施した意匠面１６１を有している。設置面１０６は、どのようなものであってもよいが、たとえば、パチンコ台やスロットマシン等の遊技機や、自動販売機、自動車等の乗用車両の計器盤（インパネ）、時計、室内インテリアの表面などが考えられる。また、意匠面１６１の意匠は、静的なものに限られず、各種計器、時計の時針面など動的なものであってもよい。
【００１９】
透過型液晶表示装置１０１は、カラーでもモノクロでもよく、液晶の駆動方式も限定されない。たとえば、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式等公知のいずれの方式を用いてもよい。
【００２０】
液晶シャッター１０２は、電界印加の有無により少なくとも透明な状態と、白濁した不透明な状態とを切り替え可能なものであればどのようなものであってもよい。液晶シャッター１０２のモードは、ノーマルモードとリバースモードのいずれをも好適に利用できるが、用途に応じて選択するとよい。また、電界強度を調節することにより、半透明な状態にすることができるものであってもよく、透明な状態から不透明な状態、またその逆に連続的に移行できるものであってもよい。
【００２１】
本実施形態では、照明に冷陰極管１０３を用いているが、これに限られない。冷陰極管１０３のような線光源が好適であるが、ＬＥＤや電球のような点光源を用いてもよい。点光源を使用するときは、液晶シャッター１０２の周縁部に沿って点光源を多数並べて配置するとよい。また、冷陰極管１０３を二本一組で使用するものを図示しているが、一本のみで使用しても、三本以上使用してもよい。
【００２２】
枠１０５は、各部材を支持できるものであれば、材質、形状等に特に制限はない。なお、図示しないが、枠１０５には、透過型液晶表示装置１０１、液晶シャッター１０２及び冷陰極管１０３を動作させる制御回路が組み込まれていてよく、それらを駆動させる電源および制御信号は、設置面１０６側から供給されてよい。
【００２３】
そして、シャッター機能付き液晶表示装置１００は、反射部材１０４の反射面１４１が内側に向けて広がる形状をしている点において従来のシャッター機能付き液晶表示装置４００と異なっている。すなわち、反射面１４１が、冷陰極管１０３の外側に配置される外側反射面１４３と、冷陰極管１０３より液晶シャッター１０２に近い側に配置され、内側から外側に向うにつれて、液晶シャッター１０２の設置面１０６側の面から垂直な方向に遠ざかるように傾斜している近側反射面１４２と、冷陰極管１０３より設置面１０６に近い側に配置され、内側から外側に向うにつれて、液晶シャッター１０２の設置面１０６側の面から垂直な方向に近づくように傾斜している遠側傾斜面１４４からなっている。
【００２４】
このように、近側反射面１４２を内側から外側に向うにつれて、液晶シャッター１０２の設置面１０６側の面から垂直な方向に遠ざかるように傾斜させると、冷陰極管１０３からの光線は、図中ａに示すように意匠面１６１の中央に届くようになるので、主として意匠面１６１に対するより均一な照明が得られる。
【００２５】
また、遠側反射面１４４を内側から外側に向うにつれて、液晶シャッター１０２の設置面１０６側の面から垂直な方向に近づくように傾斜させると、冷陰極管１０３からの光線は、図中ｂに示すように液晶シャッター１０２の中央に届くようになるので、液晶シャッター１０２全体がより均一に白く光り、主として透過型液晶表示装置１０１に対してより均一な照明が得られる。
【００２６】
このように、反射面１４１が液晶シャッター１０２の設置面１０６側の面に対し傾斜した面を含むようにすることで、より均一な照明が得られる。
【００２７】
さらに、外側反射面１４３は、液晶シャッター１０２の設置面１０６側の面に略垂直であるから、冷陰極管１０３からの光線を、意匠面１６１と液晶シャッター１０２とに均等に分配することができる。
【００２８】
なお、近側反射面１４２と遠側反射面１４４の、液晶シャッター１０２の設置面１０６側の面に平行な面からの傾斜角度は等しくなくともよい。意匠面１６１の色彩や明るさに応じて、意匠面１６１と透過型液晶表示装置１０１の画面の双方が視認しやすいよう適宜調整することができる。
【００２９】
図２は、本実施形態に係るシャッター機能付き液晶表示装置１００を設置面１０６側から見た図である。反射部材１０４に隠れて見えない部分については、説明の便宜上破線で図示している。
【００３０】
冷陰極管１０３は、図示するようにＬ字側に曲げられ、二本がそれぞれ対向するように配置されている。このようにして液晶シャッター１０２の周縁部の４辺全てに沿って配置されている。符号１３１は、冷陰極管１０３を固定すると共に電源を供給するホルダーである。なお、冷陰極管１０３はここで図示したように二本一組での使用に限定されない。各辺に一本ずつの四本一組で使用してもよいし、一本で４辺全てをカバーするように曲げたものを使用してもよい。また、必ずしも４辺全てに冷陰極管１０３を配置せずとも、上下あるいは左右の２辺のみに配置するようにしてもよい。
【００３１】
続いて本発明の好適な第２の実施形態を図３を参照しつつ説明する。
【００３２】
同図に示されるシャッター機能付き液晶表示装置２００は、第１の実施形態に係るシャッター機能付き液晶表示装置１００とは、反射部材２０４のみが相違し、他は同様であるから、重複する部分については説明を省略する。
【００３３】
本実施形態における反射部材２０４は、その反射面２４１が、外側反射面２４３に近側反射面２４２及び遠側反射面２４４がそれぞれ直交するように構成されており、その点に限っては、従来のシャッター機能付き液晶表示装置４００と類似している。しかし、反射部材２０４全体が液晶シャッター２０２側に傾斜するように配置されている点が異なる。すなわち、反射面２０４は、冷陰極管２０３の外側に配置される外側反射面２４３と、冷陰極管２０３より液晶シャッター２０２に近い側に配置され、外側反射面２４３と略垂直である近側反射面２４２と、冷陰極管２０３より設置面２０６に近い側に配置され、外側反射面２４３と略垂直である遠側反射面２４４と、を有し、近側反射面２４２及び遠側反射面２４４は、内側から外側に向うにつれて、液晶シャッター２０２の前記設置面２０６側の面から垂直な方向に遠ざかるように傾斜している。
【００３４】
このように反射面２４１を配置すると、冷陰極管２０３からの光線を液晶シャッター２０２により多く集めることができるので、液晶シャッター２０２全体がより均一に白く光り、透過型液晶表示装置２０１の画面をより明瞭に視認できる。
【００３５】
本実施形態は、意匠面２６１の明度が高いなど、相対的に透過型液晶表示装置２０１の画面が暗い場合に好適に使用できる。
【００３６】
さらに、本発明の好適な第３の実施形態を図４を参照しつつ説明する。
【００３７】
同図に示されるシャッター機能付き液晶表示装置３００は、第２の実施形態に係るシャッター機能付き液晶表示装置２００とは、反射部材３０４全体が意匠面３６１側に傾斜するように配置されている点のみが相違し、他は同様であるから、重複する部分については説明を省略する。
【００３８】
すなわち、反射面３０４は、冷陰極管３０３の外側に配置される外側反射面３４３と、冷陰極管３０３より液晶シャッター３０２に近い側に配置され、外側反射面３４３と略垂直である近側反射面３４２と、冷陰極管３０３より設置面３０６に近い側に配置され、外側反射面３４３と略垂直である遠側反射面３４４と、を有し、近側反射面３４２及び遠側反射面３４４は、内側から外側に向うにつれて、液晶シャッター３０２の前記設置面３０６側の面から垂直な方向に近づくように傾斜している。
【００３９】
このように反射面３４１を配置すると、冷陰極管３０３からの光線を意匠面３６１により多く集めることができるので、意匠面３６１全体をより均一に照明でき、意匠面３６１をより明瞭に視認できる。
【００４０】
本実施形態は、意匠面３６１の明度が低く、透過型液晶表示装置３０１の画面に対し、相対的に意匠面３６１の画面が暗い場合に好適に使用できる。
【実施例】
【００４１】
実施例として、第１の実施形態に係るシャッター機能付き液晶表示装置１００を制作し、画面内の輝度分布を測定した。
【００４２】
図５は、本実施例を示す図である。
【００４３】
同図（ａ）は、実施例として制作した第１の実施形態に係るシャッター機能付き液晶表示装置１００における反射部材１０４の断面図であり、図中の数値の単位はｍｍである。反射面は、反射率９５％の白色の鏡面反射面とした。
【００４４】
また、画面の形状は、横２５０ｍｍ、縦１５０ｍｍの矩形とした。
【００４５】
同図（ｂ）は、本実施例において、冷陰極管１０３を点灯した状態における横方向及び縦方向における照度分布を相対的にプロットしたグラフである。グラフの横軸は、画面中央を０とした測定位置をｍｍで、縦軸は測定した相対輝度を画面中央を１００とした相対値で表している。そして、実線１０７は、横方向における相対輝度の分布を、破線１０８は、縦方向における相対輝度の分布を示している。同グラフを見ると、本実施例では、画面の端部と画面中央部との輝度の差はおよそ４倍である。
【比較例】
【００４６】
次に、比較例として従来のシャッター機能付き液晶表示装置４００を制作し、画面内の輝度分布を測定した。
【００４７】
図６は、比較例を示す図である。
【００４８】
同図（ａ）は、本比較例における反射部材４０４の断面図であり、図中の数値の単位はｍｍである。反射面や画面の形状など他の諸条件は、上述した実施例と同様である。
【００４９】
同図（ｂ）は、本比較例において、冷陰極管４０３を点灯した状態における横方向及び縦方向における照度分布を図５（ｂ）と同様にプロットしたグラフである。そして、実線４０７は、横方向における相対輝度の分布を、破線４０８は、縦方向における相対輝度の分布を示している。同グラフを見ると、本比較例では、画面の端部と画面中央部との輝度の差は、およそ１０倍にもなっていることがわかる。
【００５０】
このように、本願発明によれば、シャッター機能付き液晶表示装置における画面内において、より均一な照明が得られていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１の実施形態に係るシャッター機能付き液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るシャッター機能付き液晶表示装置を設置面側から見た図である。
【図３】第２の実施形態に係るシャッター機能付き液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図４】第３の実施形態に係るシャッター機能付き液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図５】実施例を示す図である。
【図６】比較例を示す図である。
【図７】従来のシャッター機能付き液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００，２００，３００，４００  シャッター機能付き液晶表示装置、１０１，２０１，３０１，４０１  透過型液晶表示装置、１０２，２０２，３０２，４０２  液晶シャッター、１０３，２０３，３０３，４０３  冷陰極管、１３１  ホルダー、１０４，２０４，３０４，４０４  反射部材、１４１，２４１，３４１，４４１  反射面、１４２，２４２，３４２，４４２  近側反射面、１４３，２４３，３４３，４４３  外側反射面、１４４，２４４，３４４，４４４  遠側反射面、１０５，２０５，３０５，４０５  枠、１０６，２０６，３０６，４０６  設置面、１０６，２０６，３０６，４０６  意匠面、１０７，４０７  横方向における相対輝度の分布、１０８，４０８  縦方向における相対輝度の分布。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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